CN207636232U - 一种应变式压差传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种应变式压差传感器，包括有支架、双端梁、应变片、主膜片、第一过载保护块、第二过载保护块、第一波纹膜片以及第二波纹膜片；该支架的上下端面贯穿形成有上开口和下开口，支架的周侧面径向贯穿形成有安装孔，支架上设有连接组件；该应变片粘贴在双端梁上，应变片的引出线与连接组件导通连接；该主膜片设置于支架上并封盖住上开口，主膜片靠近双端梁的一侧延伸出有一力柱，该力柱与双端梁固定。本实用新型采用应变片作为敏感元件，粘贴在双端梁上，用惠斯通电桥作为检测电路，无需其他电子元器件，工作温度范围较宽，利用梁膜结构设计，线性度较好，可靠性高，高抗过载保护，采用直流电压供电，单传感器实现压差测量，使用简单。

Description

一种应变式压差传感器

技术领域

本实用新型涉及压差传感器领域技术，尤其是指一种应变式压差传感器。

背景技术

差压传感器是一种用来测量两个压力之间差值的传感器，广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、航空航天、石化、油井、管道等众多行业。差压传感器制作要求较高，特别是用于航空航天领域，对传感器的体积、工作温度、可靠性等有较高的要求。目前压差的测量常采用电容式差压传感器、电感式（磁电式）差压传感器、压阻式差压传感器等进行测量，有时会采用两个绝压传感器分别测量两个地方的压力，再计算出压差。

电容式差压传感器由中心测量膜片与固定电极构成两个可变电容，当被测介质的高、低压力分别通入高、低压室，作用在隔离膜片的压力信号传送到中心测量膜片上时，作用在其上的两侧压力差使中心测量膜片产生一个对应于压力差的变形位移量，这个位移量与所测压力差成正比，这个位移使可变电容产生相应的电容变化通过电子线路把电容变化量转化成电压信号输出。体积较大，受电子线路工作温度的影响，传感器工作温度范围较窄，容易受寄生电容影响，影响传感器的稳定性，增加了电子线路，可靠性较差。

电感式差压传感器对供电要求较高，通常采用交流电，非线性和迟滞性较大，线圈易发生断路，可靠性较差，且易受电磁环境的干扰。

压阻式差压传感器通常采用两个绝压传感器分别进行测量2个压力，再进行计算，增加了系统的复杂性，同时误差累积导致测量精度较差，一旦其中一个传感器出现故障，就无法实现压差测量，可靠性较低。

不管是采用哪种原理进行压差测量，都缺乏过载保护机制，在脉动压力作用下易出现损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种应变式压差传感器，其能有效解决现有之压差传感器缺乏过载保护机制导致容易损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种应变式压差传感器，包括有支架、双端梁、应变片、主膜片、第一过载保护块、第二过载保护块、第一波纹膜片以及第二波纹膜片；该支架的上下端面贯穿形成有上开口和下开口，支架的周侧面径向贯穿形成有安装孔，上开口和下开口均连通安装孔，且支架上设置有连接组件；该双端梁插装在安装孔内，双端梁的两端与支架焊接固定；该应变片粘贴在双端梁上，应变片的引出线与连接组件导通连接；该主膜片设置于支架上并封盖住上开口，主膜片靠近双端梁的一侧延伸出有一力柱，该力柱与双端梁固定；该第一过载保护块设置于主膜片上，主膜片的周缘与第一过载保护块的底部周缘密封固定；该第二过载保护块设置于下开口内；该第一波纹膜片设置于第一过载保护块上，第一波纹膜片的周缘与第一过载保护块的顶部周缘密封固定，第一波纹膜片与主膜片之间形成有第一密闭空间；该第二波纹膜片设置于支架的底部，第二波纹膜片的周缘与支架的底部周缘密封固定，且第二波纹膜片与主膜片之间形成有第二密闭空间，该第二密闭空间和第一密闭空间内均填充有硅油。

作为一种优选方案，所述双端梁两端为圆柱形，双端梁中间区域为非等截面梁。

作为一种优选方案，所述应变片为四个，其分别粘贴在双端梁的四个面上构成惠斯通电桥。

作为一种优选方案，所述连接组件至少具有四根插针，其通过玻璃烧结绝缘。

作为一种优选方案，所述第一过载保护块上设置有连通第一密闭空间的第一注油孔，一第一堵头堵住第一注油孔。

作为一种优选方案，所述连接组件上设置有连通第二密闭空间的第二注油孔，一第二堵头堵住第二注油孔。

作为一种优选方案，所述第一波纹膜片的表面周缘压抵有第一压环。

作为一种优选方案，所述第二波纹膜片的表面周缘压抵有第二压环。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

本实用新型采用应变片作为敏感元件，粘贴在双端梁上，用惠斯通电桥作为检测电路，无需其他电子元器件，工作温度范围较宽，利用梁膜结构设计，线性度较好，可靠性高，高抗过载保护，采用直流电压供电，单传感器实现压差测量，使用简单。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的截面示意图；

图2是本实用新型之较佳实施例的另一截面示意图；

图3是本实用新型之较佳实施例中支架的放大立体图。

附图标识说明：

10、支架 11、上开口

12、下开口 13、安装孔

14、过载保护环 15、焊接面

20、双端梁 30、应变片

31、引出线 40、主膜片

41、力柱 401、第一密闭空间

402、第二密闭空间 50、第一过载保护块

51、第一注油孔 60、第二过载保护块

71、第一波纹膜片 72、第二波纹膜片

73、第一压环 74、第二压环

75、第一堵头 76、第二堵头

80、连接组件 81、插针

82、第二注油孔。

具体实施方式

请参照图1至图3所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有支架10、双端梁20、应变片30、主膜片40、第一过载保护块50、第二过载保护块60、第一波纹膜片71以及第二波纹膜片72。

该支架10的上下端面贯穿形成有上开口11和下开口12，支架10的周侧面径向贯穿形成有安装孔13，上开口11和下开口12均连通安装孔13，且支架10上设置有连接组件80。在本实施例中，所述连接组件80至少具有四根插针81，其通过玻璃烧结绝缘，连接组件80用于传输电信号；以及，支架10的上端面具有过载保护环14，高度低于支架10的焊接面15，支架10与主膜片40焊接后，与主膜片40之间有缝隙，起过载保护作用。

该双端梁20插装在安装孔13内，双端梁20的两端与支架10焊接固定，该应变片30粘贴在双端梁20上，应变片30的引出线31与连接组件80导通连接；在本实施例中，所述应变片30为四个，其分别粘贴在双端梁20的四个面上构成惠斯通电桥，并且所述双端梁20两端为圆柱形，双端梁20中间区域为非等截面梁，应力集中在最小截面区域，应变片30粘贴在该区域，以最大化应力，提高灵敏度。

该主膜片40设置于支架10上并封盖住上开口11，主膜片40靠近双端梁20的一侧延伸出有一力柱41，该力柱41与双端梁20固定，双端梁20插入支架10上的安装孔13后可旋转，调整角度，使之与力柱41匹配。

该第一过载保护块50设置于主膜片40上，主膜片40的周缘与第一过载保护块50的底部周缘密封固定，该第二过载保护块60设置于下开口12内。

该第一波纹膜片71设置于第一过载保护块50上，第一波纹膜片71的周缘与第一过载保护块50的顶部周缘密封固定，第一波纹膜片71与主膜片40之间形成有第一密闭空间401；该第二波纹膜片72设置于支架10的底部，第二波纹膜片72的周缘与支架10的底部周缘密封固定，且第二波纹膜片72与主膜片40之间形成有第二密闭空间402，该第二密闭空间402和第一密闭空间401内均填充有硅油（图中未示）。在本实施例中，所述第一波纹膜片71的表面周缘压抵有第一压环73，所述第二波纹膜片72的表面周缘压抵有第二压环74。

以及，所述第一过载保护块50上设置有连通第一密闭空间401的第一注油孔51，一第一堵头75堵住第一注油孔51。所述连接组件80上设置有连通第二密闭空间402的第二注油孔82，一第二堵头76堵住第二注油孔82。

详述本实施例的工作原理如下：

一个压力作用在第一波纹膜片71上，通过内部填充的硅油把压力传递给主膜片40，另一个压力作用在第二波纹膜片72上，通过内部填充硅油把压力传递给主膜片40，两个压力在主膜片40两侧形成压力差，导致主膜片40变形，通过力柱41把变形量传递给双端梁20，双端梁20在应变片30粘贴处产生应力，应变片30发生应变效应导致阻值发生变化，通过惠斯通电桥检测电路可以获得与压差成比例的电信号。

本实用新型的设计重点在于：本实用新型采用应变片作为敏感元件，粘贴在双端梁上，用惠斯通电桥作为检测电路，无需其他电子元器件，工作温度范围较宽，利用梁膜结构设计，线性度较好，可靠性高，高抗过载保护，采用直流电压供电，单传感器实现压差测量，使用简单。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种应变式压差传感器，其特征在于：包括有支架、双端梁、应变片、主膜片、第一过载保护块、第二过载保护块、第一波纹膜片以及第二波纹膜片；该支架的上下端面贯穿形成有上开口和下开口，支架的周侧面径向贯穿形成有安装孔，上开口和下开口均连通安装孔，且支架上设置有连接组件；该双端梁插装在安装孔内，双端梁的两端与支架焊接固定；该应变片粘贴在双端梁上，应变片的引出线与连接组件导通连接；该主膜片设置于支架上并封盖住上开口，主膜片靠近双端梁的一侧延伸出有一力柱，该力柱与双端梁固定；该第一过载保护块设置于主膜片上，主膜片的周缘与第一过载保护块的底部周缘密封固定；该第二过载保护块设置于下开口内；该第一波纹膜片设置于第一过载保护块上，第一波纹膜片的周缘与第一过载保护块的顶部周缘密封固定，第一波纹膜片与主膜片之间形成有第一密闭空间；该第二波纹膜片设置于支架的底部，第二波纹膜片的周缘与支架的底部周缘密封固定，且第二波纹膜片与主膜片之间形成有第二密闭空间，该第二密闭空间和第一密闭空间内均填充有硅油。

2.根据权利要求1所述的一种应变式压差传感器，其特征在于：所述双端梁两端为圆柱形，双端梁中间区域为非等截面梁。

3.根据权利要求1所述的一种应变式压差传感器，其特征在于：所述应变片为四个，其分别粘贴在双端梁的四个面上构成惠斯通电桥。

4.根据权利要求1所述的一种应变式压差传感器，其特征在于：所述连接组件至少具有四根插针，其通过玻璃烧结绝缘。

5.根据权利要求1所述的一种应变式压差传感器，其特征在于：所述第一过载保护块上设置有连通第一密闭空间的第一注油孔，一第一堵头堵住第一注油孔。

6.根据权利要求1所述的一种应变式压差传感器，其特征在于：所述连接组件上设置有连通第二密闭空间的第二注油孔，一第二堵头堵住第二注油孔。

7.根据权利要求1所述的一种应变式压差传感器，其特征在于：所述第一波纹膜片的表面周缘压抵有第一压环。

8.根据权利要求1所述的一种应变式压差传感器，其特征在于：所述第二波纹膜片的表面周缘压抵有第二压环。